Mikrobielle Brennstoffzellen (MFC) nutzen lebende Mikroben, um in organischer Materie gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Sie bestehen aus Anoden- und Kathodenkomponenten mit einer semipermiebalen Membran dazwischen:

Im Anodenkompartiment oxidieren Mikroorganismen organische Verbindungen unter anaeroben Bedingungen, wodurch Elektronen und Protonen freigesetzt werden. Die Elektronen werden vom Anodenmaterial gesammelt und über einen externen Stromkreis transportiert, während Protonen und/oder positiv geladene Ionen intern durch die Membran wandern. An der Kathode rekombinieren Elektronen und Protonen mit Sauerstoff zu Wasser, wodurch der Redoxzyklus geschlossen wird.

Während jede MFC eine geringe Leistung erzeugt, können einzelne Einheiten in Reihe geschaltet werden, um die Spannung zu erhöhen, parallel, um den Strom zu steigern, und in Kombination, wodurch maßgeschneiderte Konfigurationen für verschiedene Anwendungen möglich sind. Ein kleines Array von etwa zehn Zellen reicht aus, um energiearme Geräte wie Umweltsensoren, Mikrocontroller, LoRa-Kommunikationsknoten und LEDs für kontinuierlichen Betrieb mit ultra-geringem Strom zu versorgen.

Große Stapel können für autonome Beleuchtung in abgelegenen Gebieten verwendet werden: wie in diese Schule in Uganda.

Die Leistung einzelner Einheiten in Labors erreicht 0,5 V, wobei die Ausgabe jedoch je nach den verwendeten Abmessungen und Materialien variiert. Üblicherweise werden MFCs in mehreren Reihen von 20-24 Einheiten verschaltet, die Geräte oder Lichter mit Strom versorgen können – siehe unseren Partner Zusammenarbeit mit dem Glastonbury Festival.

Hydroponik ist eine erdlosese Anbaumethode, bei der Pflanzen in einer nährstoffreichen, wasserbasierten Lösung wachsen, oft unter Verwendung inerten Substraten (wie Kokosfasern oder Perlit) zur mechanischen Unterstützung.

Während das Abwasser von Bakterien abgebaut wird und Protonen durch die Membran fließen, sammelt sich Katholyt in der Katholytkammer an. Dieser enthält aufbereitetes Wasser und recycelte organische Verbindungen – hauptsächlich Stickstoff, Kalium und Phosphat. Unsere Tests haben gezeigt, dass MFCs Krankheitserreger und Mikroplastik effizient herausfiltern.

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFC) nutzen lebende Mikroben, um in organischer Materie gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Sie bestehen aus Anoden- und Kathodenkomponenten mit einer semipermiebalen Membran dazwischen:

Im Anodenkompartiment oxidieren Mikroorganismen organische Verbindungen unter anaeroben Bedingungen, wodurch Elektronen und Protonen freigesetzt werden. Die Elektronen werden vom Anodenmaterial gesammelt und über einen externen Stromkreis transportiert, während Protonen und/oder positiv geladene Ionen intern durch die Membran wandern. An der Kathode rekombinieren Elektronen und Protonen mit Sauerstoff zu Wasser, wodurch der Redoxzyklus geschlossen wird.

Während jede MFC eine geringe Leistung erzeugt, können einzelne Einheiten in Reihe geschaltet werden, um die Spannung zu erhöhen, parallel, um den Strom zu steigern, und in Kombination, wodurch maßgeschneiderte Konfigurationen für verschiedene Anwendungen möglich sind. Ein kleines Array von etwa zehn Zellen reicht aus, um energiearme Geräte wie Umweltsensoren, Mikrocontroller, LoRa-Kommunikationsknoten und LEDs für kontinuierlichen Betrieb mit ultra-geringem Strom zu versorgen.

Große Stapel können für autonome Beleuchtung in abgelegenen Gebieten verwendet werden: wie in diese Schule in Uganda.

Die Leistung einzelner Einheiten in Labors erreicht 0,5 V, wobei die Ausgabe jedoch je nach den verwendeten Abmessungen und Materialien variiert. Üblicherweise werden MFCs in mehreren Reihen von 20-24 Einheiten verschaltet, die Geräte oder Lichter mit Strom versorgen können – siehe unseren Partner Zusammenarbeit mit dem Glastonbury Festival.

Hydroponik ist eine erdlosese Anbaumethode, bei der Pflanzen in einer nährstoffreichen, wasserbasierten Lösung wachsen, oft unter Verwendung inerten Substraten (wie Kokosfasern oder Perlit) zur mechanischen Unterstützung.

Während das Abwasser von Bakterien abgebaut wird und Protonen durch die Membran fließen, sammelt sich Katholyt in der Katholytkammer an. Dieser enthält aufbereitetes Wasser und recycelte organische Verbindungen – hauptsächlich Stickstoff, Kalium und Phosphat. Unsere Tests haben gezeigt, dass MFCs Krankheitserreger und Mikroplastik effizient herausfiltern.